KR100361235B1 - Signal Source Characterization System - Google Patents
Signal Source Characterization System Download PDFInfo
- Publication number
- KR100361235B1 KR100361235B1 KR1019950005294A KR19950005294A KR100361235B1 KR 100361235 B1 KR100361235 B1 KR 100361235B1 KR 1019950005294 A KR1019950005294 A KR 1019950005294A KR 19950005294 A KR19950005294 A KR 19950005294A KR 100361235 B1 KR100361235 B1 KR 100361235B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- signals
- source
- signal
- primary
- sources
- Prior art date
Links
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000005311 autocorrelation function Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 35
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 9
- 230000000946 synaptic effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 241000252095 Congridae Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- -1 i.e. Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/06—Receivers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/32—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices the control being dependent upon ambient noise level or sound level
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F18/00—Pattern recognition
- G06F18/20—Analysing
- G06F18/21—Design or setup of recognition systems or techniques; Extraction of features in feature space; Blind source separation
- G06F18/213—Feature extraction, e.g. by transforming the feature space; Summarisation; Mappings, e.g. subspace methods
- G06F18/2134—Feature extraction, e.g. by transforming the feature space; Summarisation; Mappings, e.g. subspace methods based on separation criteria, e.g. independent component analysis
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
- G06N3/00—Computing arrangements based on biological models
- G06N3/02—Neural networks
- G06N3/04—Architecture, e.g. interconnection topology
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Evolutionary Biology (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Abstract
본 발명은, 소스들(S1 내지 Sn)로부터의 프라이머리 신호들 X(t)의 선형 컨볼루션식 혼합들 E(t)로부터 시작되어, 적어도 하나의 프라이머리 신호 X(t)의 특성 변수의 추정들을 형성하는 신호들 F(t)를 결정하는 소스 특성화 시스템(8)에 관한 것이다. 이 변수는 평균 에너지, 스펙트럼 밀도, 자기상관 함수일 수 있다. 전처리 수단(20)은 혼합들로부터의 신호들 E(t)가 신호 분리 수단(10)에 인가되기 전 전 처리되도록 한다. 측정된 변수는 소스들의 동작에 대해 역작용하도록 작용할 수 있다.The present invention starts with linear convolutional mixtures E (t) of primary signals X (t) from sources S1 to Sn, so that the characteristic variable of at least one primary signal X (t) A source characterization system 8 that determines signals F (t) that form estimates. This variable may be an average energy, spectral density, or autocorrelation function. The preprocessing means 20 allows the signals E (t) from the mixtures to be preprocessed before being applied to the signal separating means 10. The measured variable may act to counteract the behavior of the sources.
응용 : 전기, 음향 또는 전자기 신호들을 전송 및/또는 수신하는 장치들의 제어Application: Control of devices that transmit and / or receive electrical, acoustic or electromagnetic signals
Description
본 발명은, 각각의 프라이머리 소스들로부터 나오는 프라이머리 신호들 X(t)의 선형 컨볼루션식 혼합(linear convolutive mixing)에 의해 형성된 제 1 신호들 E(t)에서 시작되어, 적어도 하나의 각각의 프라이머리 신호 X(t)를 특성화하는 적어도 하나의 제 2 신호를 공급하는 소스 특성화 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템은 소스 분리 수단(source separation means)을 포함하고 있다.The present invention starts with the first signals E (t) formed by linear convolutive mixing of the primary signals X (t) coming from the respective primary sources, thereby at least one each A source characterization system for supplying at least one second signal for characterizing a primary signal of X (t), wherein the system comprises source separation means.
본 발명은 또한, 전기, 음향 또는 전자기 신호들을 전송 및/또는 수신하는 장치들을 제어하기 위한, 이러한 시스템의 이용에 관한 것이다. 예를들면, 이것은 카 라디오 또는 핸즈-프리 전화(hands-free telephone)일 수 있다.The invention also relates to the use of such a system for controlling devices for transmitting and / or receiving electrical, acoustic or electromagnetic signals. For example, this may be a car radio or a hands-free telephone.
발명의 배경Background of the Invention
이들 혼합된 프라이머리 신호들로부터 각각의 프라이머리 신호를 분리하여 추출하기 위하여 혼합된 프라이머리 신호들을 처리함으로써 독립 소스들로부터 프라이머리 신호들을 분리하는 기술이 공지되어 있다. 이 기술은 상기 혼합 형태로만 이용할 수 있는 프라이머리 신호들에 적용된다. 이것은 일반적인 선형 컨볼루션식 혼합들에 관계될 수 있다. 이 혼합들은 여러가지의 원인으로 인해 야기될 수 있다. 이들은 프라이머리 신호들의 전파 매카니즘 및/또는 다수의 소스들로부터 나오는 신호들의 중첩 매카니즘 또는 그외 다른 원인들로 인해 초래될 수 있다.Techniques for separating primary signals from independent sources are known by processing the mixed primary signals to separate and extract each primary signal from these mixed primary signals. This technique applies to primary signals that are only available in the mixed form. This may relate to general linear convolutional blends. These blends can be caused by a variety of causes. These may be caused by the propagation mechanism of the primary signals and / or the overlapping mechanism of signals coming from multiple sources or other causes.
일반적으로, 분리기술은 맹목적(blind)이다. 즉, 소스들이 미지이고 미지의 혼합된 신호와 독립된 것으로 가정된다. 이를 위하여, 이들 혼합들의 다수의 샘플들을 검출하여, 이 샘플들로부터 하나 또는 다수의 원래의 프라이머리 신호들은 분리 알고리즘에 의해 복원될 수 있다.In general, separation techniques are blind. That is, it is assumed that the sources are unknown and independent of the unknown mixed signal. To this end, by detecting multiple samples of these mixtures, one or more original primary signals from these samples can be recovered by a separation algorithm.
이러한 기술은 예를들어 C. JUTTEN, J. HERAULT 가 신호 처리 24(1991년), 페이지 1-10에 발표한 "소스들의 맹목적 분리(Blind separation of sources)" 문헌에 공지되어 있다.Such techniques are known, for example, from the "Blind separation of sources" document published by C. JUTTEN, J. HERAULT in Signal Processing 24 (1991), pages 1-10.
상기 문헌에는 신경망을 포함하는 소스 분리 수단이 서술되어 있는데, 이는 자신의 입력에서 다수의 신호 혼합들의 성분들 E(t)를 수신하여 자신의 출력에서 분리된 프라이머리 신호들을 복원한다. 이 신경망은 순환적으로 동작하여 적응 알고리즘에 의해 시냅스 계수들(synaptic coefficients)을 계산한다. 이 방식으로, 순간적인 선형 컨볼루션식 혼합들을 처리할 수 있는데, 즉, 어떤 순간에서 각 신호 E(t)는 이와 동일한 순간에서 고정되거나 천천히 변화하는 실계수를 갖는, 프라이머리 신호들 X(t)의 값들의 선형 조합이다. 이 시스템 자체는 이 혼합들의 변화들에 계속적으로 적응된다. 또한, 1991년 7월 2-3일에 프랑스 파리에서 개최된 Congres Europeen de Mathematiques 에서 C. JUTTEN 및 H. L. NGUYEN THI 가 발표한 "소스들의 분리를 위한 새로운 알고리즘(New algorithms for separation of sources)"이라는 문헌에 공지되어 있다. 그러나, 이러한 시스템은 혼합된 모든 프라이머리 소스들의 블라인드 분리를 위해선 실질적인 계산력(computing power)을 필요로 한다는 결점을 갖고 있다. 이것은 대규모의 장치에서는 핸디캡일 수 있다. 또한, 출력에서 분리된 소스들의 정밀도 또는 안정도에 문제들을 초래한다.The document describes a source separation means comprising a neural network, which receives the components E (t) of a plurality of signal mixtures at its input and recovers the primary signals separated at its output. This neural network operates cyclically to calculate synaptic coefficients by an adaptive algorithm. In this way, it is possible to process instantaneous linear convolutional mixtures, i.e. at some instant each signal E (t) has a real coefficient which is fixed or slowly changing at this same instant, the primary signals X (t). Is a linear combination of values. The system itself is constantly adapted to changes in these blends. Also, C. JUTTEN and HL NGUYEN THI at Congres Europeen de Mathematiques in Paris, France, July 2-3, 1991, entitled "New algorithms for separation of sources." Known in However, this system has the drawback that it requires substantial computing power for blind separation of all mixed primary sources. This may be a handicap in large devices. It also causes problems with the precision or stability of the sources separated at the output.
발명의 요약Summary of the Invention
본 발명의 목적은 이러한 소스 분리를 활용하는 장치들의 특정한 특성을 고려함으로써 계산 전력을 감소시키고자 하는 것이다.It is an object of the present invention to reduce the computational power by taking into account certain characteristics of devices utilizing such source separation.
이러한 목적은 상기 소스 분리 수단 앞에 배치된 전 처리 수단을 포함하는 소스 특성화 시스템에 의해 성취되는데, 이 전 처리 수단은 제 1 신호들 E(t)의 적어도 하나의 특성 변수를 결정함으로써 신호들 E(t)를 전 처리하며, 이 변수는 프라이머리 신호들 X(t)와 관계되는 동일한 성질의 특성 변수들의, 고정되거나 천천히 변화하는 계수들에 의한, 선형 조합들에 의해 형성된 제3 신호들 I(t,p) 형태로 공급된다.This object is achieved by a source characterization system comprising a preprocessing means arranged in front of said source separating means, which preprocessing means determines signals E (t) by determining at least one characteristic variable of the first signals E (t). t), which is the third signal I () formed by linear combinations, by fixed or slowly varying coefficients, of characteristic variables of the same nature related to the primary signals X (t). t, p).
이렇게 신호들 E(t)를 전 처리함으로써, 상기 소스 분리 수단은 현저하게 간소화되며, 상기 프라이머리 신호들의 특성 변수들의 선형 조합들, 즉 순간적인 컨볼루션식 선형 신호 혼합들만을 처리한다. 출력에서, 이것은 분리된 소스 들 X(t)를 산출하는 것이 아니라 이들 소스들을 특성화하는 하나 또는 그보다 많은 특성 변수들을 산출한다. 많은 사용에 있어서, 실제로, 이들 특성 변수들을 단지, 인지할 필요가 있다. 필요한 경우, 이들은 출력에서, 분리된 소스들을 얻기 위하여 다음에 처리될 수 있다.By preprocessing the signals E (t) in this way, the source separation means is significantly simplified and processes only linear combinations of characteristic variables of the primary signals, ie instantaneous convolutional linear signal mixtures. In the output, this does not yield separate sources X (t) but rather one or more characteristic variables that characterize these sources. In many uses, in fact, these property variables need only be recognized. If necessary, they can then be processed at the output to obtain separate sources.
이 특성 변수는 평균 에너지, 스펙트럼 밀도, 자기상관 함수 또는 그 외의 다른 변수들일 수 있다. 이것은 예를들어, 카 라디오와 같은 장치의 출력 전력이 핸즈-프리 전화 사용자의 음성을 검출하여 음성 정보의 처리를 유효하게 하는 경우에, 매우 관심있는 대상이 된다.This characteristic variable may be an average energy, a spectral density, an autocorrelation function or other variables. This is of great interest, for example, when the output power of a device such as a car radio detects the voice of a hands-free telephone user to enable the processing of the voice information.
명백하게, 하나 및 동일한 프라이머리 신호 X(t)에 대한 다수의 특성 변수들용의 다수의 신호들 F(t) 또는 다수의 프라이머리 신호들 X(t)에 관계하는 동일하거나 동일하지 않은 특성 변수용 다수의 신호들 F(t)중 한 신호를 공급하기 위하여 시스템을 또한 확장할 수 있다.Obviously, the same or unequal characteristic variables relating to multiple signals F (t) or multiple primary signals X (t) for one and the same primary signal X (t) The system can also be extended to supply one of a number of signals F (t).
신호의 스펙트럼 밀도와 같은 어떤 특성 변수들의 경우, 전 처리(pre-processing)는 계산된 특성 변수를 다른 특성 변수로 변환하기 위하여 후 처리에 앞서 행할 수 있다. 본 발명에 의하면, 후 처리 수단은 상기 소스 분리 수단의 출력에 배치된다. 상기 전 처리 수단에 의해 실행되는 전 처리 및 후 처리 수단에 의해 실행되는 후 처리를 결합함으로써, 하나 또는 다수의 프라이머리 신호들에 대한 스펙트럼 밀도들 또는 다른 특성 변수들을 결정할 수 있다.For some characteristic variables, such as the spectral density of the signal, pre-processing can be done prior to the post-processing to convert the calculated characteristic variable into another characteristic variable. According to the invention, the post processing means is arranged at the output of the source separating means. By combining the pre-processing executed by the pre-processing means and the post-processing executed by the post-processing means, it is possible to determine the spectral densities or other characteristic variables for one or more primary signals.
본 발명의 이들 및 다른 양상들이 이하에 서술하는 실시예를 통해서 명백하게 될 것이다.These and other aspects of the invention will be apparent from the embodiments described below.
본 발명은 동봉하는 도면들을 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있는데, 이것만으로, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.The present invention may be understood in more detail with reference to the accompanying drawings, which are by no means limiting of the invention.
본 실시예의 상세한 설명Detailed description of this embodiment
신호들이 기원하는 혼합들의 성질에 따라 여러 형태의 신호들 E(t)이 구별된다. 일반적인 컨볼루션식 선형 혼합들은, (1)와 같은 일반적인 신호들(generic signals) Ei(t)을 발생시키는데, 여기에서, cij(t)는 혼합 필터들의 임펄스 응답들이고, 심볼(*)은 컨볼루션 곱 (convolution product)을 표시한다.Different types of signals E (t) are distinguished by the nature of the mixtures from which they originate. Common convolutional linear blends are (1) Generate generic signals E i (t), where c ij (t) is the impulse response of the mixed filters, and the symbol ( * ) denotes the convolution product.
이들 일반적인 혼합들은 임의의 고정된 전파 지연 θ 및 감쇠 상수 1/αij로 전파되는 일군의 혼합들을 포함한다. 이것은 특히 야외에서 음파들의 전파에 대응한다.These general blends include a group of blends propagating with any fixed propagation delay θ and attenuation constant 1 / α ij . This especially corresponds to the propagation of sound waves outdoors.
이 속의 신호들 Ei(t)은 (2)형태가 된다. 여기서 θij는 전파 지연을 규정하는 상수이고, 심볼(.)은 전형적인 승산을 표시한다. 이들은 고정된 넌-제로 지연(a fixed non-zero delay)을 갖는 선형 컨볼루션식 혼합들이다.The signals in this gen E i (t) are (2) Form. Where ij is a constant defining the propagation delay, and the symbol (.) Represents a typical multiplication. These are linear convolutional blends with a fixed non-zero delay.
이 패밀리(family)는 전파 지연 θij가 제로인 서브-패밀리(sub-family)의 혼합들을 포함한다. 그러면, 속의 신호들 Ei(t)는 (3)형태가 된다. 여기서 aij는 고정되거나 천천히 변화하는 계수들(이것은 계수 αij와는 다름)이다. 이들은 제로 지연을 갖는 선형 순간적인 또는 선형 컨볼루션식 혼합들이다.This family contains mixtures of sub-family in which propagation delay θ ij is zero. Then, the signals in the genus E i (t) are (3) Form. Where a ij is a fixed or slowly changing coefficient (this is different from the coefficient α ij ). These are linear instantaneous or linear convolutional blends with zero delay.
C. JUTTEN 및 J. HERAULT 에 의한 상기 인용된 문헌은 식(3)에 따른 신호들과 관계가 있다. 본 발명은 또한, 두가지 다른 형태들의 신호들과 관계가 있다.The above cited documents by C. JUTTEN and J. HERAULT relate to the signals according to equation (3). The invention also relates to two different types of signals.
예를들어, 차량에 설치된 카 라디오의 음량이 제어된다라는 경우를 고려하자. 상기 카 라디오는 주위 음성 소스들에 따라서 카 라디오에 의해 발생된 음량 제어에 영향을 받을 수 있는 수단(도시되지 않음)을 포함하고 있다. 따라서, 주위 잡음이 증가하면(창문 개방, 고속, 운전 잡음..), 카 라디오에 의해 발생된 음성 레벨을 증가시키는 것이 바람직하게 될 수 있다. 이것은 주위 음성 소스들이 승객의 음성에 의해 형성된 경우는 아니다. 승객들이 이야기하고 있을 때, 음량을 증가시키는 것보다는 오히려 감소시키는 것이 문제가 된다. 이것은 승객 음성을 식별하는 것을 필요로 한다. 제 1 도는 예를들어, 승객 음성, 각종 소음 소스들(엔진, 차체, 창문을 통한 공기 순환 등) 및 카 라디오 자체에 의해 형성된 프라이머리 소스들(5)(S1 내지 Sn)을 도시한다. 음성들을 식별하기 위하여, 변환기들(Cl - Cn), 예를들어 마이크로폰들은 승객 공간 내부에 배치된다. 상기 변환기는 확성기로 방출되는 음을 직접 픽업(pick up)할 수 있다. 상기 마이크로폰들은 소스들(S1 내지 Sn)에 의해 공급되는 프라이머리 신호들 X1(t) 내지 Xn(t)의 혼합들로부터 제 1 신호들 E1(t) 내지 En(t)를 검출한다.For example, consider the case where the volume of a car radio installed in a vehicle is controlled. The car radio includes means (not shown) that can be affected by the volume control generated by the car radio in accordance with ambient voice sources. Therefore, if the ambient noise increases (window opening, high speed, driving noise ...), it may be desirable to increase the voice level generated by the car radio. This is not the case when ambient voice sources are formed by the passenger's voice. When passengers are talking, it is a matter of decreasing rather than increasing the volume. This requires identifying passenger voices. 1 shows, for example, passenger voices, various noise sources (engines, bodywork, air circulation through windows, etc.) and primary sources 5 (S1 to Sn) formed by the car radio itself. To identify the voices, transducers Cl-Cn, for example microphones, are arranged inside the passenger compartment. The transducer can pick up the sound emitted by the loudspeaker directly. The microphones detect the first signals E 1 (t) to E n (t) from mixtures of primary signals X 1 (t) to X n (t) supplied by the sources S1 to Sn. do.
승객 공간 내부에 형성된 혼합들은 공기 중에서 음성 신호들의 전파와 직접 관련된 것으로서 간주될 수 있다. 첫번째 근사화에서, 이들 혼합들은 넌-제로 감쇠계수 및 각 소스의 넌-제로 전파 시간 상수 특성에 의해 특징화될 수 있다. 상기 마이크로폰에 의해 검출된 신호들 Ei(t)은 다음과 같이 표현된다.Mixtures formed inside the passenger compartment can be considered as directly related to the propagation of voice signals in the air. In the first approximation, these mixtures can be characterized by the non-zero attenuation coefficient and the non-zero propagation time constant characteristic of each source. The signals E i (t) detected by the microphone are expressed as follows.
(4) (4)
여기서, i는 마이크로폰의 전류 인덱스.Where i is the current index of the microphone.
j 는 소스의 전류 인덱스.j is the current index of the source.
1/αij, θij는 각각 감쇠 계수들 및 전파 시간 상수들, 즉 소스 Sj에서 마이크로폰 Ei으로의 전파 특성이다.1 / α ij , θ ij are the attenuation coefficients and propagation time constants, ie propagation characteristics from source S j to microphone E i , respectively.
본 발명에 의하면, 상기 신호들 Ei(t)는 소스 분리 수단(10)보다 앞에 있는 전 처리 수단(20)을 포함하는 소스 특성화 시스템(8)에 입력된다.According to the invention, the signals E i (t) are input to a source characterization system 8 comprising a preprocessing means 20 in front of the source separating means 10.
순간적인 선형 신호 혼합들 즉, 항 θij가 모두 제로 (식 3)인 혼합들을 분리할 수 있는 소스 분리 수단은 훨씬 더 간단하게 되며, 그래서, 상기 식(2)에 따라서 넌-제로 선형 컨볼루션식 혼합들을 분리할 수 있는 소스 분리 수단보다 손쉽게 실현된다. 선형 순간적인 혼합들을 처리하는 수단은 C. JUTTEN 및 J. HERAULT가 발표한 상기 인용된 문헌에 개시된 수단일 수 있다.Source separation means capable of separating the instantaneous linear signal mixtures, i.e., mixtures in which all the terms θ ij are all zero (Equation 3), is much simpler, and thus, non-zero linear convolution according to Equation (2) above. It is easier to realize than the source separation means which can separate the food mixtures. The means for processing linear instantaneous mixing may be the means disclosed in the cited document published by C. JUTTEN and J. HERAULT.
본 발명에 의하면, 전 처리 수단(20)뒤에 있고 선형 순간적인 신호 혼합들을 분리할 수 있는 소스 분리 수단(10)이 선택되어, 제 1 신호들 Ei(t)에 의해 형성된 넌-제로 지연 선형 신호 혼합들을 변환하여 상기 제 3 신호들 Ii(t,p)에 의해 형성된 상기 선형 조합들을 얻는다. 여기서, t 는 시간이고 p 는 관련 특성 변수에 대한 중요한 파라미터(p 는 예를들어, 주파수이다)이다. 상기 파라미터 p 는 특성 변수가 평균 에너지인 경우 사용되지 않는다.According to the invention, a source separation means 10 behind the preprocessing means 20 and capable of separating linear instantaneous signal mixtures is selected so that a non-zero delay linear formed by the first signals E i (t) Signal mixtures are transformed to obtain the linear combinations formed by the third signals I i (t, p). Where t is time and p is an important parameter for the relevant characteristic variable (p is eg frequency). The parameter p is not used if the characteristic variable is the average energy.
상기 전 처리 수단(20)의 구조는 식별될 상기 프라이머리 신호들 X(t)의 특성 변수에 좌우된다. 이 변수는:The structure of the preprocessing means 20 depends on the characteristic variable of the primary signals X (t) to be identified. This variable is:
- 하나 또는 그보다 많은 소스들의 프라이머리 신호 X(t)의 평균 에너지이다. 이 경우에, 이것은 소정의 지속 기간 동안, 즉 연속적인 시간 간격들 동안 결정되는 전체 특성 변수이며,The average energy of the primary signal X (t) of one or more sources. In this case, this is the overall characteristic variable determined for a certain duration, ie for successive time intervals,
- 소정의 지속 기간 동안, 즉 하나 또는 그보다 많은 연속적인 시간 간격들 동안 결정되는, 다수의 프라이머리 신호들 X(t) 또는 프라이머리 신호 X(t)의 자기상관 함수이며,An autocorrelation function of a plurality of primary signals X (t) or primary signal X (t), determined for a predetermined duration, ie for one or more consecutive time intervals,
- 소정의 지속 기간 동안, 즉 하나 또는 그보다 많은 연속적인 시간 간격들 동안 결정되는, 다수의 프라이머리 신호들 X(t) 또는 프라이머리 신호 X(t)의 스펙트럼 분포를 제공하는 스펙트럼 밀도일 수 있다.May be a spectral density which provides a spectral distribution of the multiple primary signals X (t) or primary signal X (t), determined for a certain duration, ie for one or more consecutive time intervals. .
당업자는 본 발명의 범위를 이탈함이 없이 다른 특성 변수들로 본 발명을 실행할 수 있다.Those skilled in the art can practice the invention with other characteristic variables without departing from the scope of the invention.
본 발명을 실행하기 위하여, 신호들 E(t)의 d.c 성분들은 예를들어, 저역 필터링에 의해 우선적으로 제거된다. 이것은 C. JUTTEN 및 J. HERAULT 의 문헌에서와 같이 평균값이 제로인 신호들 E(t)을 산출한다.In order to practice the invention, the d.c components of signals E (t) are preferentially removed, for example by low pass filtering. This yields signals E (t) with a mean value of zero, as in the literature of C. JUTTEN and J. HERAULT.
두개의 소스들(S1, S2) 및 두개의 혼합된 신호 E1(t) 및 E2(t)가 존재하는 특정한 경우가 있는데, 이들 중 어느 하나에 있는 E1(t)는 소스들의 혼합 신호이고 나머지 다른 하나는 이 소스들 중 한 소스로부터 직접 나오는 순수 신호(pure signal)(또는, 그러한 것으로서 간주됨)이다. 그 경우에, 소스 분리 수단(10)은 신호들을 적절하게 가중한 후 다른 신호로부터 순수 신호의 감산을 실현하는 적응형 필터링 장치로 간소화될 수 있다.There are certain cases where two sources S1, S2 and two mixed signals E1 (t) and E2 (t) are present, where E1 (t) in either of these is the mixed signal of the sources and the other One is a pure signal (or considered as such) coming directly from one of these sources. In that case, the source separation means 10 can be simplified with an adaptive filtering device that properly weights the signals and then realizes subtraction of the pure signal from the other signals.
이 경우는 순수 신호 및 이 순수 신호를 포함하는 다수의 혼합된 신호들을 갖는 신호로 일반화될 수 있다.This case can be generalized to a pure signal and a signal having a plurality of mixed signals including the pure signal.
실제로, 상기 순수 신호는 확성기에 의해 전송되기 직전에 오토라디오(autoradio)의 출력에서 직접 측정될 수 있다.Indeed, the pure signal can be measured directly at the output of the autoradio immediately before being transmitted by the loudspeaker.
예를들어, 이 경우는 프라이머리 신호 X(t)의 평균 에너지가 결정된 것으로 고려된 것이다. 이를 위하여, 전 처리 수단(20)은 평균 신호 에너지 Ei(t)를 계산한다. 이 신호 E1(t)에 대해, 이 평균 에너지는 (5)가 되도록 순간 t = T0에서 시작되는 지속 시간 δ 동안 결정된다.In this case, for example, the average energy of the primary signal X (t) is considered to be determined. For this purpose, the preprocessing means 20 calculates the average signal energy E i (t). For this signal E1 (t), this average energy is (5) Is determined for a duration δ starting at the instant t = T 0 .
식(2)에 따른 혼합들을 갖는 두개의 소스들(S1, S2)의 경우에, 변환기 (C1)에 의해 측정된 신호는 다음과 같이 기록된다.In the case of two sources S1, S2 with mixtures according to equation (2), the signal measured by the converter C1 is recorded as follows.
E1(t) =α11.X1(t-θ11) +α12X2(t-θ12)E1 (t) = α 11 .X 1 (t-θ 11 ) + α 12 X 2 (t-θ 12 )
평균 에너지는 상관되지 않은 소스들 X1및 X2의 경우와 θ11, θl2< < δ.. 가 되도록 하는 방식으로 δ를 선택함으로써된다.The average energy is chosen by selecting δ in such a way that θ 11 , θ l2 <<δ .. as for uncorrelated sources X 1 and X 2 . do.
지연 항들 θ11, θ12은 없어지게 되고 항εE1은 고정되거나 천천히 변화하는 계수 및 제로 지연과 소스들(S1, S2)의 평균 에너지들의 선형 혼합이다.The delay terms θ 11 , θ 12 disappear and the term ε E1 is a linear mixture of fixed and slowly varying coefficients and zero delays and the average energies of the sources S1, S2.
이에 따라서, 신호들 Ei(t)의 평균 에너지들의 계산은 프라이머리 신호들의 에너지들이 추출될 수 있는 신호들 I(t,p) = εEi(T0, δ)를 산출한다.Accordingly, the calculation of the average energies of the signals E i (t) yields signals I (t, p) = ε Ei (T 0 , δ) from which the energies of the primary signals can be extracted.
제 3 도는 상기 전 처리 수단(20)의 일부분을 형성하는 소자(22)를 도시한다. 이 소자(22)는 신호 Ei(t)를 승산하는 수단(24)을 포함하며, 이 수단은 지속 기간(δ)동안 승산 결과들을 기억하는 수단보다 앞에 위치한다. 출력에서, 이것은 신호 Ei(t)에 대응하는 평균 에너지(εE1)를 산출한다.3 shows the element 22 forming part of the pretreatment means 20. This element 22 comprises means 24 for multiplying the signal E i (t), which is located before the means for storing the multiplication results for a duration δ. At the output, this yields an average energy ε E1 corresponding to the signal E i (t).
제 3 도는 다양한 디지털 신호 처리를 나타낸 것이다. 아날로그 버전에 따라서 동일한 결과가 예를들어 본 발명의 범위를 이탈함이 없이, 예를들어 캐패시턴스 들에 의해 정류된 신호를 적분함으로써 얻어질 수 있다.3 illustrates various digital signal processing. Depending on the analog version the same result can be obtained, for example, by integrating the signal rectified by the capacitances without departing from the scope of the invention.
상기 전 처리 수단(20)은 신호 Ei(t)와 각각 관련된 다수의 소자들(22)을 포함한다. 시간 멀티플렉싱을 적용하는 것이 가능하다. 출력에서, 다수의 평균 에너지들(εE1)이 얻어지는데, 이것은 각 신호 Ei(t)에 대응한다. 모든 이들 평균 에너지들(εE1)은 도1에 도시된 방식으로 소스 분리 수단(10)에 입력된다. 이들은 소스 분리를 실행하여 고려되는 연속적인 시간 간격들에서 프라이머리 신호들 Xi(t) 각각의 평균 에너지들인 출력 신호들 Fi(t)을 공급한다.The preprocessing means 20 comprises a plurality of elements 22 each associated with a signal E i (t). It is possible to apply time multiplexing. At the output, a number of average energies ε E1 are obtained, which correspond to each signal E i (t). All these average energies ε E1 are input to the source separating means 10 in the manner shown in FIG. 1. They provide output signals F i (t) which are average energies of each of the primary signals X i (t) in successive time intervals considered by performing source separation.
양호하게는, 상기 소스 분리 수단(10)은 신경망을 포함한다. 이 신경망은 예를들어 C. JUTTEN 및 J HERAULT 의 문헌에 개시된 신경망이다. 본 기술분야에 기술자들에게 공지된 기술에 의하면, 신경망의 동작은,Preferably, the source separation means 10 comprises a neural network. This neural network is for example the neural network disclosed in the literature of C. JUTTEN and J HERAULT. According to techniques known to those skilled in the art, the operation of neural networks is
- 작업을 수행하기 위하여 학습하는 학습 단계 및Learning steps to learn to perform the task and
- 이에 따라서 학습된 데이터를 이용하여 현재의 값들에 대응하는 결과들을결정하는 해법 단계(resolution phase)를 포함한다.A resolution phase which accordingly uses the learned data to determine the results corresponding to the current values.
이들 학습 기술들은 공지되어 있기 때문에 본원에서는 설명하지 않는다. 이 학습 기술들은 샘플들을 입력에 인가하고 신경망의 특성들(기본적으로, 시냅스 계수들)을 수정하여, 자신의 출력에서 이 샘플들에 대응하는 관찰된 결과들을 발생시키도록 이루어져 있다. "관리되지 않은(unsupervised)" 학습을 이용하는데, 즉 이 샘플들을 기초로 하는 알고리즘이, 신경망 출력들이 서로 독립적인 제 2 신호들 F(t)을 공급하는 방식으로 시냅스 계수들을 적응시키도록 적용된다. 이와 같은 학습 과정은 당업자에게 공지되어 있다.These learning techniques are well known and are not described herein. These learning techniques consist in applying samples to the input and modifying the properties of the neural network (basically synaptic coefficients) to generate observed results corresponding to these samples at their output. Using an "unsupervised" learning, ie an algorithm based on these samples, is applied to adapt the synaptic coefficients in such a way that the neural network outputs supply second signals F (t) independent of each other. . Such a learning process is known to those skilled in the art.
이렇게 결정된 시냅스 계수들의 형태에 있어서, 상기 신경망은 현재 새로운 입력 데이터와 함께 사용된다. 그래서, 수행을 위하여 학습되는 기능에 대한 새로운 입력 데이터를 토대로 결과들을 결정할 수 있다. 상기 시스템을 혼합들의 연속적인 변화들에 적응시켜서 상기 소스들의 연속적인 특성을 실행하기 위해, 새로운 혼합들의 특성에 대한 시냅스 계수들을 갱신하도록 학습이 반복적으로 실행된다.In the form of the synaptic coefficients thus determined, the neural network is currently used with new input data. Thus, the results can be determined based on the new input data for the function learned to perform. In order to adapt the system to successive changes of blends to implement the continuous nature of the sources, learning is repeatedly performed to update the synaptic coefficients for the nature of the new blends.
미지의 특성들을 갖는 프라이머리 소스들 Xi(t)에 대응하는 측정된 신호 Ei(t)들은 입력에 인가되고, 상기 수단(10)은 이들 미지의 특성들 (여기에서는, 평균 에너지들)의 측정들을 공급한다.Measured signals E i (t) corresponding to primary sources X i (t) with unknown properties are applied to the input, and the means 10 supplies these unknown properties (here, average energies). Supply the measurements of.
측정될 프라이머리 신호들 X(t)의 특성 성질들은 지속 기간(δ)의 연속적인 시간 간격들에서 결정된다. 매 시간 간격에서, 이것은The characteristic properties of the primary signals X (t) to be measured are determined at successive time intervals of duration δ. At every hour interval, this
- 평균 에너지용 단일값,-Single value for average energy,
- 자기상관 함수를 결정하기 위해, 어떤 신호와 시간 τ만큼 이동된 순간들 에서 상기 신호와 비교함으로써 얻어진 일련의 값들,A series of values obtained by comparing the signal at a moment shifted by a signal and time τ to determine the autocorrelation function,
- 스펙트럼 밀도들을 결정하기 위하여, 상이한 주파수들에서 결정된 다수의 값들과, 관계될 수 있다.To determine the spectral densities, it can be related to a number of values determined at different frequencies.
예를들어, 자기상관 함수들 Г(τ)가 ГXi(τ)= ∑Xi(t).Xi(t + τ)를 갖는 프라이머리 신호 Xi(t)에 대해 결정되는 경우를 고려했다. 이를 위하여, 전 처리 수단(20)은 ГEi(τ)= ∑Ei(t).Ei(t + τ)가 되도록, 신호들 Ei(t)의 자기상관 함수들을 결정한다. 상기 전 처리 수단(20)은 제 4 도에 도시된 바와 같은 전 처리 블럭들(25)을 구비한다. 상기 블록들(25)의 수는 처리될 신호들 E(t)의 수와 동일하다. 또한, 시간 멀티플렉싱에 적용되는 것이 가능하다. 상기 신호 E(t)를 자신과 상관 시키기 위하여, 신호 E(t)는 획득 수단(32)으로 인가되는데, 이 획득 수단은 소정속도(지속 기간 D)로, 신호 E(t)의 연속적인 샘플들을 취한다. 이것은 특히 일련의 샘플들이 기억되는 기억 소자들(32a, 32b)을 구비하는 메모리일 수 있다. 시프트 τ 는 값 D, 2D, 3D 등을 연속적으로 제공받는다. 예를들어, 상기 기억 소자들(32a, 32b)의 출력(2a, 2b)상에 시간 D 만큼 이격되어 나타나는 샘플들은 상술의 처리 수단(22)에 인가되어, 값들 E(t).E(t+D)를 결정한다. 상기 메모리의 슬라이딩 어드레싱(화살표 29)(sliding addressing)에 의해, 자기상관 함수 ГE의 값은 τ= D 에 대응하는 전체 관계 신호 E(t)에 대해 결정된다. 자기상관 함수의 다른 값들은 시프트 2D 및 3D, 4D,... 등에 대한 슬라이딩 어드레싱과 마찬가지로 계산된다. 모든 이들 자기상관 값들은 자기상관 함수를 형성한다.For example, consider the case where the autocorrelation functions Г (τ) are determined for the primary signal X i (t) with Г Xi (τ) = ∑X i (t) .X i (t + τ). did. To this end, the preprocessing means 20 determines the autocorrelation functions of the signals E i (t) such that Г Ei (τ) = ΣE i (t) .E i (t + τ). The preprocessing means 20 has preprocessing blocks 25 as shown in FIG. The number of blocks 25 is equal to the number of signals E (t) to be processed. It is also possible to apply to time multiplexing. In order to correlate the signal E (t) with itself, the signal E (t) is applied to the acquiring means 32, which is a continuous sample of the signal E (t) at a predetermined rate (duration D). Take it. This may in particular be a memory having memory elements 32a and 32b in which a series of samples are stored. Shift τ is continuously provided with values D, 2D, 3D, and the like. For example, samples appearing spaced apart by the time D on the outputs 2a, 2b of the memory elements 32a, 32b are applied to the processing means 22 described above, so that the values E (t) .E (t + D). By sliding addressing (arrow 29) of the memory, the value of the autocorrelation function Г E is determined for the overall relation signal E (t) corresponding to τ = D. The other values of the autocorrelation function are calculated as well as sliding addressing for shifts 2D and 3D, 4D, ... and so on. All these autocorrelation values form an autocorrelation function.
당업자는 상기 획득 수단(32)이 본 발명의 영역을 벗어남이 없이 제 4 도에 도시된 것과 다른 구조를 제공받을 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 상기 소자(22)의 출력에서, 신호 E(t)에 대응하는 자기상관 함수 ГE가 얻어진다:Those skilled in the art will appreciate that the obtaining means 32 may be provided with a structure other than that shown in FIG. 4 without departing from the scope of the present invention. At the output of the element 22, an autocorrelation function Г E corresponding to the signal E (t) is obtained:
제 1 도의 다른 신호들은 각각의 신호 E(t)를 위한 자기상관 함수 ГE을 제공하기 위하여 유사하게 처리된다. 그 경우에, 제 1 도의 신호들 I(t,p)는 자기상관 함수들 ГE이다. 평균 에너지들에 대해 이미 서술된 바와 같은 동일한 원리들을 적용함으로써, 상기 소스 분리 수단(10)은 상기 예들을 기초로 하여 학습되어 소스들 각각에 대응하는 자기상관 함수들 Гx을 계산한다.The other signals of FIG. 1 are similarly processed to provide an autocorrelation function Г E for each signal E (t). In that case, the signals I (t, p) of FIG. 1 are autocorrelation functions Г E. By applying the same principles as already described for the average energies, the source separating means 10 is trained on the basis of the examples to calculate the autocorrelation functions Г x corresponding to each of the sources.
이 예는 두개의 소스들(S1, S2)로만 제한될 때,This example is limited to only two sources S1 and S2,
가 되도록 자기상관 함수들 ГE를 산출하는Is such that for calculating the auto-correlation function Г E
E1(t)= α11.X1(t - θ11) + α12X2(t - θ12)E1 (t) = α 11 .X 1 (t-θ 11 ) + α 12 X 2 (t-θ 12 )
E2(t) = α21.X1(t - θ21) + α22X2(t - θ22) 가 유효하게 된다.E2 (t) = α 21 .X 1 (t-θ 21 ) + α 22 X 2 (t-θ 22 ) becomes effective.
상기 소스 분리 수단(10)은 Гx(τ) = ∑ X(t).X(t + τ)가 되도록 소스 신호들의 자기상관 함수들 Гx을 파생시킨다.The source separation means 10 derives the autocorrelation functions Г x of the source signals such that Г x (τ) = ΣX (t) .X (t + τ).
시스템(8)이 프라이머리 신호 X(t)의 자기상관 함수들을 결정할 때, 이들 신호들의 에너지들을 파생시킬 수 있다. 이를 위하여, 제 4 도에서 지연 τ= 0 을 선택하여, 출력에서 이 에너지들과 동일한 Гx(0) 값들을 산출하는 것이 충분하다.When the system 8 determines the autocorrelation functions of the primary signal X (t), it is possible to derive the energies of these signals. To do this, it is sufficient to select the delay tau = 0 in FIG. 4, yielding the same values of Г x (0) at these outputs.
이 동작 모드는 상술된 바와 같은 에너지들의 계산 보다 빠른데, 그 이유는 소스 특성화 시스템이 일련의 신호 간격들에서 학습을 실행하는 것이 아니라 단일 시간 구간에서 학습을 실행하기 때문이다. 그러나, 이것은 더 많은 하드웨어를 필요로 한다.This mode of operation is faster than the calculation of energies as described above because the source characterization system does the learning in a single time interval rather than in the series of signal intervals. However, this requires more hardware.
다른 예에서, 신호들 I(t, p)는 스펙트럼 밀도들을 표시하는 신호들일 수 있다. 이 경우, 전 처리 수단(20)은,In another example, signals I (t, p) may be signals indicating spectral densities. In this case, the preprocessing means 20 is
- 자기상관 함수들을 계산한 후, 각 신호 E(t)에 대한 퓨리에 변환을 실행하여 신호들 I(t,f)를 공급하고(여기서 f 는 주파수) 또는,Calculate the autocorrelation functions and then perform a Fourier transform on each signal E (t) to supply signals I (t, f), where f is the frequency, or
- 퓨리에 변환(예를들어, 고속 퓨리에 변환)을 실행한 후, 그에 따라서 결정된 퓨리에 변환의 모듈러스 제곱(the square of modulus)을 계산한다.After performing a Fourier transform (e.g. a fast Fourier transform), the modulus square of the Fourier transform determined accordingly is calculated.
신호들 E(t)로부터 파생되어 이 주파수(f)에 대해 결정된 모든 신호들 I(t, f)는 상술된 바와 같이 상기 소스 분리 수단(10)에서 처리된다. 출력에서의 신호들 F(t) 은 주파수(f)에 대한 소스들(S)에 대응하는 스펙트럼 밀도들(Dx)을 표시한다.All signals I (t, f) derived from signals E (t) and determined for this frequency f are processed in the source separation means 10 as described above. The signals F (t) at the output indicate the spectral densities Dx corresponding to the sources S for the frequency f.
다른 주파수들(f)에서의 연속적인 동작이 이들 다른 주파수들에서 하나의 소스에 대한 스책트럼 밀도 값들을 결합함으로써 스펙트럼 밀도 함수가 하나 또는 그보다 많은 소스들에 대해서 얻어지도록 한다.Continuous operation at different frequencies f causes the spectral density function to be obtained for one or more sources by combining the spectrum density values for one source at these different frequencies.
상술한 바와 같이, 평균 에너지들, 자기상관 함수들, 스펙트럼 밀도들 등일수 있는 전 처리 수단의 출력 신호들은 다음에 하나 또는 그보다 많은 소스(S1 내지 Sn)에 영향을 미치기 위하여 사용될 수 있다.As described above, the output signals of the preprocessing means, which can be average energies, autocorrelation functions, spectral densities, etc., can then be used to influence one or more sources S1-Sn.
따라서, 자동차에 설치된 카 라디오의 경우에 소스(S1)의 평균 에너지가 결정되었을 때, 측정된 평균 에너지들에 따라서 카 라디오의 출력 증폭기를 제어할 수 있다. 마찬가지로, 스피커의 음성에 의해 형성된 소스 검출은 예를들어 스피커에 의해 나온 번호들을 전송하거나 음성이 검출될 때만 음성의 전송을 유효화함으로써 카 라디오 음량이 낮게 되도록 하거나 전화 동작이 제어되도록 한다.Thus, when the average energy of the source S1 is determined in the case of a car radio installed in an automobile, it is possible to control the output amplifier of the car radio according to the measured average energies. Similarly, source detection formed by the speaker's voice may cause the car radio volume to be low or the phone operation to be controlled, for example by sending numbers from the speaker or by enabling the transmission of the voice only when the voice is detected.
특성 변수가 스펙트럼 밀도들에 대응하면, 카 라디오의 이퀄라이저 또는 음조절에 영향을 미칠 수 있다.If the characteristic variable corresponds to spectral densities, it may affect the equalizer or tone control of the car radio.
바로 위에서 설명한 것은 신호들 E(t)에 대한 변환기들 또는 검출기들과 관계되는 다른 음 재생 설비의 경우에도 유효하다.The description just above is also valid for other sound reproducing facilities relating to transducers or detectors for signals E (t).
이러한 제어를 실행하기 위하여, 소스 특성화 시스템(8)은 관련 장치와 결합시에 취해지는 동작을 결정하는 제어 수단(15)(제 2 도)을 구비한다. 따라서, 자동차의 승객 공간에서의 음성의 검출은 카 라디오의 음량에 영향을 줄 수 있다. 이를 위해, 상기 제어 수단(15)은 적절한 소스에 영향을 미치는 명령(16)을 제공한다.In order to carry out this control, the source characterization system 8 is provided with control means 15 (FIG. 2) for determining the action taken in conjunction with the associated apparatus. Thus, the detection of voice in the passenger space of the vehicle can affect the volume of the car radio. To this end, the control means 15 provide a command 16 that influences the appropriate source.
다른 장치들에 대하여, 다른 소스들(S1 내지 Sn)은 라디오 소스들과 같이 라디오 전송에 의해 야기되는 신호 혼합들을 포함할 수 있다. 이 경우에, 신호들E(t)는 예를들어 안테나로 형성된 검출기들에 의해 검출될 수 있다. 소스 특성화 시스템에 의해 실행되는 처리는 유사하다.For other devices, other sources S1-Sn may include signal mixtures caused by radio transmission, such as radio sources. In this case, signals E (t) can be detected, for example, by detectors formed with an antenna. The processing performed by the source characterization system is similar.
또 다른 경우에, 소스들은 동일 장치의 내부에 배치된다. 상기 신호들 X(t)는 유선들로 전달되고, 상기 혼합들은 이 유선들간의 누화(cross-talk)에 의해 형성된다. 그러면, 상기 신호들 E(t)는 변환기들(C1 내지 Cn) 에 의해 얻어지지 않는다.In another case, the sources are placed inside the same device. The signals X (t) are delivered to the wires, and the mixtures are formed by cross-talk between these wires. Then, the signals E (t) are not obtained by the converters C1 to Cn.
스펙트럼 밀도들 Dx(V)을 결정하기 위하여, 자기상관 함수들을 계산하기 위해 서술된 전 처리(20)를 소스 분리 수단(10)의 출력에 제공된 후 처리(30)와 결합시킬 수 있다. 제 5 도는 이런 형태의 처리와 관련된다. 상기 소스 분리 수단(10)의 앞에 있는 전 처리 수단(20)은 자기상관 함수들 ГXi(t)를 결정하며, 후 처리 수단(30)은 퓨리에 변환을 인가하는 출력에 배치된다.In order to determine the spectral densities Dx (V), the preprocess 20 described for calculating the autocorrelation functions can be combined with the post process 30 provided at the output of the source separation means 10. 5 relates to this type of processing. The preprocessing means 20 in front of the source separating means 10 determines the autocorrelation functions Г Xi (t) and the post processing means 30 is arranged at the output applying the Fourier transform.
본 발명은 식(2)에서 정의된 이득 항들 및 순수 지연 항들을 포함하는 선형 컨볼루션식 신호에 대해 설명하였다.The present invention has been described for a linear convolutional signal comprising gain terms and pure delay terms defined in equation (2).
본 발명은 또한, 일반적으로 컨볼루션식 혼합들 즉 식(1)로 정의된 혼합들에 적용될 수 있다.The invention can also be applied in general to convolutional mixtures, ie mixtures defined by formula (1).
상기 일반적인 경우를 상술된 식(2)의 특정 경우로 저감시키기 위하여, 이러한 처리는 주파수 대역이 우선적으로 제한되는 신호들 E(t)에 적용된다. 이를 위해, 상기 전 처리 수단(20)은 입력에서 식별 필터들(40)(제 6 도)을 포함하는데, 이 필터들은 각 신호 Ei(t)를 보다 작은 주파수 대역으로 제한한다. 처리는 상술한바와 같이 유지되지만 그에 따라서 얻어진 결과들은 프라이머리 신호들 X(t)뿐만 아니라 이들의 혼합들의 필터링된 버전에도 관계한다. 그럼에도 불구하고, 이들 결과들은 임의 컨볼루션식 혼합들의 경우에서조차 소스 특성에 적합하게 된다. 예를 들어, 평균 에너지들 또는 스펙트럼 밀도들이 계산될 때, 연속적인 주파수 대역들에 관계하는 신호들은 전체 주파수 스펙트럼에 대한 상기 특성 변수들을 얻기 위하여 출력에서 결합될 수 있다.In order to reduce the general case to the specific case of equation (2) described above, this process is applied to signals E (t) in which the frequency band is preferentially limited. To this end, the preprocessing means 20 comprises identification filters 40 (FIG. 6) at the input, which limit each signal Ei (t) to a smaller frequency band. The processing remains as described above but the results obtained thus relate not only to the primary signals X (t) but also to the filtered version of their mixtures. Nevertheless, these results are adapted to the source properties even in the case of any convolutional blends. For example, when average energies or spectral densities are calculated, signals relating to successive frequency bands can be combined at the output to obtain the above characteristic variables for the entire frequency spectrum.
제 1 도는 전 처리 수단(pre-processing means)을 포함하는 소스 특성화 시스템(a source characterisation system)의 블럭도.1 is a block diagram of a source characterization system including pre-processing means.
제 2 도는 프라이머리 신호 소스들(primary signal sources)에 대해 반대로 작용하는 제어 수단을 포함하는 소스 특성화 시스템을 도시한 도면.2 shows a source characterization system comprising control means which act in opposition to primary signal sources.
제 3 도는 신호의 평균 에너지를 결정하는 상기 전 처리 수단의 일부분의 다이어그램의 예.3 is an example of a diagram of a portion of said preprocessing means for determining an average energy of a signal.
제 4 도는 자기상관 함수들을 결정하는 상기 전 처리 수단의 일부분의 다이어그램의 예.4 is an example of a diagram of a portion of said preprocessing means for determining autocorrelation functions.
제 5 도는 전 처리 수단 및 후 처리 수단(post-processing means)을 포함하는 소스 특성화 시스템의 블럭도.5 is a block diagram of a source characterization system comprising pre-processing means and post-processing means.
제 6 도는 일반적인 컨볼루션식 신호 혼합들(convolutive mixtures)을 처리하는 필터 수단을 가진, 제 3 도에 도시된 것과 유사한 도면.FIG. 6 is a view similar to that shown in FIG. 3 with filter means for processing common convolutive mixtures.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
5 : 프라이머리 소스 8 : 소스 특성화 시스템5: Primary Source 8: Source Characterization System
10 : 소스 분리 수단 20 : 전 처리 수단10 source separation means 20 pretreatment means
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9403078 | 1994-03-16 | ||
FR9403078 | 1994-03-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR950035115A KR950035115A (en) | 1995-12-30 |
KR100361235B1 true KR100361235B1 (en) | 2003-04-07 |
Family
ID=9461107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019950005294A KR100361235B1 (en) | 1994-03-16 | 1995-03-15 | Signal Source Characterization System |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5825671A (en) |
EP (1) | EP0673113B1 (en) |
JP (1) | JP3887028B2 (en) |
KR (1) | KR100361235B1 (en) |
DE (1) | DE69511602T2 (en) |
TW (1) | TW343409B (en) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6317703B1 (en) * | 1996-11-12 | 2001-11-13 | International Business Machines Corporation | Separation of a mixture of acoustic sources into its components |
US6185309B1 (en) * | 1997-07-11 | 2001-02-06 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for blind separation of mixed and convolved sources |
US6167417A (en) * | 1998-04-08 | 2000-12-26 | Sarnoff Corporation | Convolutive blind source separation using a multiple decorrelation method |
SE521024C2 (en) * | 1999-03-08 | 2003-09-23 | Ericsson Telefon Ab L M | Method and apparatus for separating a mixture of source signals |
DE10052104A1 (en) * | 2000-10-20 | 2002-05-02 | Volkswagen Ag | Automatically regulated influencing of loudness involves assessing sum of all sounds in context by pattern comparison and carrying out loudness regulation of one or more acoustic units |
GB0027508D0 (en) * | 2000-11-09 | 2000-12-27 | Univ Sheffield | Digital signal processing method and system |
US7366564B2 (en) * | 2002-08-23 | 2008-04-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Nonlinear blind demixing of single pixel underlying radiation sources and digital spectrum local thermometer |
US20070041606A1 (en) * | 2005-08-22 | 2007-02-22 | David Clark Company Incorporated | Apparatus and method for noise cancellation in communication headset using dual-coil speaker |
US7970564B2 (en) * | 2006-05-02 | 2011-06-28 | Qualcomm Incorporated | Enhancement techniques for blind source separation (BSS) |
US8954324B2 (en) * | 2007-09-28 | 2015-02-10 | Qualcomm Incorporated | Multiple microphone voice activity detector |
US8175871B2 (en) * | 2007-09-28 | 2012-05-08 | Qualcomm Incorporated | Apparatus and method of noise and echo reduction in multiple microphone audio systems |
US8223988B2 (en) * | 2008-01-29 | 2012-07-17 | Qualcomm Incorporated | Enhanced blind source separation algorithm for highly correlated mixtures |
CN102436588A (en) * | 2011-11-15 | 2012-05-02 | 哈尔滨工程大学 | Radiation source identification method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0613923A (en) * | 1992-06-24 | 1994-01-21 | Victor Co Of Japan Ltd | Audio reproduction device |
JPH0621919A (en) * | 1992-07-03 | 1994-01-28 | Nec Eng Ltd | Transmitter/receiver for privacy telephone system |
JPH0637734A (en) * | 1992-07-16 | 1994-02-10 | Fujitsu Ltd | Voice transmission system |
KR960012751A (en) * | 1994-09-15 | 1996-04-20 | 이헌조 | Automatic Signal Detection Device and Method of Satellite Broadcasting |
Family Cites Families (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3700866A (en) * | 1970-10-28 | 1972-10-24 | Texas Instruments Inc | Synthesized cascaded processor system |
US4155041A (en) * | 1976-05-13 | 1979-05-15 | Burns Richard C | System for reducing noise transients |
US4419544A (en) * | 1982-04-26 | 1983-12-06 | Adelman Roger A | Signal processing apparatus |
GB2139052A (en) * | 1983-04-20 | 1984-10-31 | Philips Electronic Associated | Apparatus for distinguishing between speech and certain other signals |
US4530076A (en) * | 1983-06-28 | 1985-07-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Frequency domain non-linear signal processing apparatus and method for discrimination against non-Gaussian interference |
US4625829A (en) * | 1984-03-26 | 1986-12-02 | Sirois Ronald A | Speaker grill |
US4630305A (en) * | 1985-07-01 | 1986-12-16 | Motorola, Inc. | Automatic gain selector for a noise suppression system |
US4630304A (en) * | 1985-07-01 | 1986-12-16 | Motorola, Inc. | Automatic background noise estimator for a noise suppression system |
USH417H (en) * | 1987-03-05 | 1988-01-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Headset for ambient noise suppression |
US4754486A (en) * | 1987-04-13 | 1988-06-28 | John J. Lazzeroni | Motorcycle stereo audio system with VOX intercom |
DE3730763A1 (en) * | 1987-09-12 | 1989-03-30 | Blaupunkt Werke Gmbh | CIRCUIT FOR INTERFERENCE COMPENSATION |
US4811404A (en) * | 1987-10-01 | 1989-03-07 | Motorola, Inc. | Noise suppression system |
US5299148A (en) * | 1988-10-28 | 1994-03-29 | The Regents Of The University Of California | Self-coherence restoring signal extraction and estimation of signal direction of arrival |
US5150323A (en) * | 1989-08-11 | 1992-09-22 | Hughes Aircraft Company | Adaptive network for in-band signal separation |
US5305307A (en) * | 1991-01-04 | 1994-04-19 | Picturetel Corporation | Adaptive acoustic echo canceller having means for reducing or eliminating echo in a plurality of signal bandwidths |
GB2257317A (en) * | 1991-06-26 | 1993-01-06 | Damian Rupert Lindley | Automatic volume control for car stereo |
FR2679083A1 (en) * | 1991-07-09 | 1993-01-15 | Thomson Csf | Automatic device and method for separating sources |
US5208786A (en) * | 1991-08-28 | 1993-05-04 | Massachusetts Institute Of Technology | Multi-channel signal separation |
US5419198A (en) * | 1992-03-23 | 1995-05-30 | General Electric Company | Electronic signal enhancement and separation for machinery diagnostics |
IL101556A (en) * | 1992-04-10 | 1996-08-04 | Univ Ramot | Multi-channel signal separation using cross-polyspectra |
US5321759A (en) * | 1992-04-29 | 1994-06-14 | General Motors Corporation | Active noise control system for attenuating engine generated noise |
FR2699347B1 (en) * | 1992-12-14 | 1995-02-10 | Commissariat Energie Atomique | Method and device for extracting a useful signal of spatial extension finite at each instant and variable over time. |
US5485515A (en) * | 1993-12-29 | 1996-01-16 | At&T Corp. | Background noise compensation in a telephone network |
US5526419A (en) * | 1993-12-29 | 1996-06-11 | At&T Corp. | Background noise compensation in a telephone set |
-
1995
- 1995-02-27 US US08/394,976 patent/US5825671A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-07 EP EP95200554A patent/EP0673113B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-07 DE DE69511602T patent/DE69511602T2/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-15 KR KR1019950005294A patent/KR100361235B1/en not_active IP Right Cessation
- 1995-03-16 JP JP05724495A patent/JP3887028B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-11 TW TW084103513A patent/TW343409B/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0613923A (en) * | 1992-06-24 | 1994-01-21 | Victor Co Of Japan Ltd | Audio reproduction device |
JPH0621919A (en) * | 1992-07-03 | 1994-01-28 | Nec Eng Ltd | Transmitter/receiver for privacy telephone system |
JPH0637734A (en) * | 1992-07-16 | 1994-02-10 | Fujitsu Ltd | Voice transmission system |
KR960012751A (en) * | 1994-09-15 | 1996-04-20 | 이헌조 | Automatic Signal Detection Device and Method of Satellite Broadcasting |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3887028B2 (en) | 2007-02-28 |
US5825671A (en) | 1998-10-20 |
JPH07283796A (en) | 1995-10-27 |
EP0673113A1 (en) | 1995-09-20 |
EP0673113B1 (en) | 1999-08-25 |
DE69511602D1 (en) | 1999-09-30 |
KR950035115A (en) | 1995-12-30 |
TW343409B (en) | 1998-10-21 |
DE69511602T2 (en) | 2000-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100361235B1 (en) | Signal Source Characterization System | |
US7158933B2 (en) | Multi-channel speech enhancement system and method based on psychoacoustic masking effects | |
US6157909A (en) | Process and device for blind equalization of the effects of a transmission channel on a digital speech signal | |
EP0763813B1 (en) | Speech signal processing apparatus for detecting a speech signal from a noisy speech signal | |
EP0548054B1 (en) | Voice activity detector | |
US4052559A (en) | Noise filtering device | |
US20060031067A1 (en) | Sound input device | |
WO2000068936A1 (en) | Cancellation of non-stationary interfering signals for speech recognition | |
GB2239971A (en) | System for separating speech from background noise | |
US5806022A (en) | Method and system for performing speech recognition | |
EP1995722B1 (en) | Method for processing an acoustic input signal to provide an output signal with reduced noise | |
US5768392A (en) | Blind adaptive filtering of unknown signals in unknown noise in quasi-closed loop system | |
Neo et al. | PEVD-based speech enhancement in reverberant environments | |
US7877252B2 (en) | Automatic speech recognition method and apparatus, using non-linear envelope detection of signal power spectra | |
JP2008070878A (en) | Voice signal pre-processing device, voice signal processing device, voice signal pre-processing method and program for voice signal pre-processing | |
Blouet et al. | Evaluation of several strategies for single sensor speech/music separation | |
JP4529611B2 (en) | Voice input device | |
KR20110038447A (en) | Apparatus for detecting target signal by using statistical model and its method | |
JP2008070877A (en) | Voice signal pre-processing device, voice signal processing device, voice signal pre-processing method and program for voice signal pre-processing | |
CN108074580B (en) | Noise elimination method and device | |
Dufera et al. | Reverberated speech enhancement using neural networks | |
JPH03269498A (en) | Noise removal system | |
Faucon et al. | Optimization of speech enhancement techniques coping with uncorrelated or correlated noises | |
Stanton et al. | Speech dereverberation in the STFT domain | |
TAKAGI et al. | s po I RECOGNITION VVITH RAPID ENVIRONMENT ADAPTATION BY SPECTRUM EQUALIZATION |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20061101 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |